KR101384235B1 - Apparatus for Radiating and defrosting for Refrigerator of Machine room and same Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉장고 기계실의 방열 및 제상장치 및 그 방법에 관한 것으로, 증발기, 압축기, 냉각팬 및 응축기를 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉각팬과 응축기의 하부에 위치하여 상기 증발기로부터 제상 시 배출되는 제상수를 수용하는 제상수 수용부재, 일반 운전 시에는 내부 용액을 냉각시켜 상기 압축기의 토출 냉매를 냉각시키고, 제상 시에는 상기 내부 용액을 가열하여 증발기의 성에를 제거하는 동작을 수행하는 축열발생수단을 포함하는 장치 및 방법을 제공함으로써, 기계실의 기본 구조를 변경하지 않고 제상 시에 펠티에 소자를 통한 가열 용액을 순환시켜 증발기 성에를 빠른 시간 내에 제거 할 수 있다는 효과가 얻어진다. The present invention relates to a heat dissipation and defrosting apparatus of a refrigerator machine room, and a method thereof, comprising: a refrigerator having an evaporator, a compressor, a cooling fan, and a condenser, disposed at a lower portion of the cooling fan and a condenser and discharged during defrosting from the evaporator; A defrost water accommodating member for accommodating a constant, and a heat storage generating means for cooling the discharge refrigerant of the compressor by cooling the internal solution during normal operation, and removing the frost of the evaporator by heating the internal solution during defrosting By providing an apparatus and method comprising the same, the effect of removing the evaporator frost quickly can be obtained by circulating the heating solution through the Peltier element during defrosting without changing the basic structure of the machine room.
또, 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상장치 및 그 방법에 의하면, 제상 시 배출되는 제상수를 빠르게 증발시킴과 더불어 압축기의 냉매를 효율적으로 냉각한다는 효과도 얻어진다. In addition, according to the heat dissipation and defrosting apparatus and method of the refrigerator machine room according to the present invention, it is also possible to rapidly evaporate the defrost water discharged during the defrosting and to efficiently cool the refrigerant of the compressor.
기계실, 방열, 제상, 펠티에, 순환 Machine room, heat dissipation, defrost, peltier, circulation
Description
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 기계실의 제상수 수용부재에 고이는 제상수를 펠티에 효과를 이용하여 증발시킴과 동시에 압축기의 냉매를 냉각시키도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a refrigerator, and more particularly, to an apparatus and a method for cooling a refrigerant of a compressor while evaporating defrost water accumulated in a defrost water receiving member of a machine room using a Peltier effect.
일반적으로 냉장고의 기계실에는 압축기와 응축기 등이 설치되고, 그 일측에 냉각팬이 설치되어 상기 압축기 및 응축기에서 발생된 고열을 냉각시키면서 기계실 내부를 냉각시키는 구조로 되어 있다.Generally, a compressor and a condenser are installed in a machine room of a refrigerator, and a cooling fan is installed at one side thereof to cool the inside of the machine room while cooling the high heat generated by the compressor and the condenser.
그러나, 상기 냉각팬만으로는 냉각효율이 크지 않는 단점이 있어 이를 해결하고자 여러 방법이 제안되고 있다. However, there are disadvantages in that the cooling efficiency is not great with only the cooling fan, and various methods have been proposed to solve this problem.
이와 같이 기계실 방열장치의 일례가 하기 문헌 1에 개시되어 있다. Thus, an example of a machine room heat radiator is disclosed by following Document 1.
상기 문헌 1에 개시된 기술은 냉장고의 기계실 방열장치에 관한 것으로, 기계실에 구비되는 증발명수대 내부에 코일콘덴서를 설치하되 콤프레서의 상부로 설치하고, 증발명수대의 직상방의 기계실 상면에 냉각팬을 설치하며, 냉각팬의 설치 위치보다 상부로 기계실 상면 일측에 제상수 수용부재를 구비하여 수용된 제상수가 냉각팬으로 유도되면서 냉각팬 선단에 부착된 원반디스크를 회전시켜 낙수된 제상수가 방사상으로 흩뿌려지면서 코일 콘덴서 및 콤프레서를 냉각시킨다고 기재되어 있다. The technique disclosed in the document 1 relates to a machine room heat dissipation device of a refrigerator, and installs a coil condenser inside an evaporation water fountain provided in the machine room, and installs the upper portion of the compressor, and installs a cooling fan on the upper surface of the machine room directly above the evaporation water fountain. The defrost water receiving member is provided on one side of the upper surface of the machine room above the installation position of the cooling fan, and the received defrost water is led to the cooling fan, rotating the disc disk attached to the tip of the cooling fan. It is described to cool the condenser and compressor.
또 증발기 제상장치의 일례가 하기 문헌 2에 개시되어 있다. In addition, an example of an evaporator defrosting apparatus is disclosed in Document 2 below.
상기 문헌 2에 개시된 기술은 냉장고의 증발기 제상장치에 관한 것으로, 냉장고 기계실에서 냉기를 생성하는 증발기가 설치된 열교환챔버를 경유하여 다시 기계실로 되돌아오고, 상기 증발기가 설치되는 공간에 냉매가 통과하는 냉매관로와 접촉하도록 순환파이프를 설치하여 순환팬을 통해 기계실 내부의 열기를 상기 순환파이프를 통해 순환시켜 재상을 수행한다고 기재되어 있다. The technique disclosed in Document 2 relates to an evaporator defrosting apparatus of a refrigerator, and returns to the machine room again through a heat exchange chamber in which a cooler is generated in the refrigerator machine room, and a refrigerant pipe through which the refrigerant passes through the space where the evaporator is installed. It is described that the circulation pipe is installed so as to be in contact with the circulating fan to circulate the heat inside the machine room through the circulation fan to perform the ashing.
그러나 상기 문헌 1에 개시된 기술에 있어서는 압축기의 상부에 방열장치를 구비하기 위하여 기계실의 구조를 변경하여야 하고, 원판디스크의 회전에 의해 낙수된 제상수를 방사상으로 흩뿌리게 되기 때문에 압축기 이외의 지역에까지 제상수가 뿌려지게 되는 문제가 있었다. However, in the technique disclosed in Document 1, the structure of the machine room must be changed in order to provide a heat dissipation device on the upper part of the compressor, and since the depleted water discharged by the rotation of the disc is radially dispersed, There was a problem with constants being sprayed on.
또한, 상기 문헌 2에 개시된 기술에 있어서는 압축기 등의 기계실에서 발생하는 열기만으로 제상 기능을 수행함으로써 짧은 시간 안에 효율적으로 성에를 제거하지 못하며, 기계실의 열로는 제상수를 완전히 증발시키지 못한다는 문제점이 있었다. In addition, in the technique disclosed in Document 2, the defrosting function is performed only by heat generated in a machine room such as a compressor, so that defrosting is not efficiently performed in a short time, and heat in the machine room does not completely evaporate the defrost water. .
[문헌 1] 대한민국 특허 공개공보 제1998-084863호 (1998.12.05 공개) [Document 1] Republic of Korea Patent Publication No. 1998-084863 (published Dec. 05, 1998)
[문헌 2] 대한민국 특허 공개공보 제2002-038393호 (2002.05.23 공개)[Document 2] Republic of Korea Patent Publication No. 2002-038393 (published May 23, 2002)
따라서 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기계실의 기본 구조를 변경하지 않고 펠티에 소자를 이용하여 제상 시에 증발기의 성에를 제거하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems as described above, to provide an apparatus and method for removing the defrost of the evaporator during defrosting using a Peltier element without changing the basic structure of the machine room.
또 다른 목적으로 제상 시 배출되는 제상수를 증발시킴과 더불어 압축기의 냉매를 효율적으로 냉각시키는 장치 및 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for efficiently cooling a refrigerant of a compressor while evaporating defrost water discharged during defrosting.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1의 특징은, 증발기, 압축기, 냉각팬 및 응축기를 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉각팬과 응축기의 하부에 위치하여 상기 증발기로부터 제상 시 배출되는 제상수를 수용하는 제상수 수용부재, 일반 운전 시에는 내부 용액을 냉각시켜 상기 압축기의 토출 냉매를 냉각시키고, 제상 시에는 상기 내부 용액을 가열하여 증발기의 성에를 제거하는 동작을 수행하는 축열발생수단을 포함하는 것이다. In order to achieve the above object, a first feature of the present invention is a refrigerator provided with an evaporator, a compressor, a cooling fan, and a condenser, and located at a lower portion of the cooling fan and the condenser to discharge defrost water discharged from the evaporator during defrosting. A defrosting water accommodating member for accommodating, and a heat storage generating means for performing the operation of removing the defrost of the evaporator by heating the internal solution to cool the discharge refrigerant of the compressor by cooling the internal solution during normal operation. will be.
본 발명의 제2의 특징은 제1의 특징에 있어서, 상기 증발기로부터 제상수가 상기 제상수 수용부재로 낙수되도록 연결된 배수관, 상기 압축기에서 토출되는 냉매를 상기 축열발생수단을 경유하여 상기 응축기로 안내하는 냉매연결관 및 제상 시 상기 축열발생수단의 내부 용액을 상기 증발기를 경유하여 다시 축열발생수단으 로 귀환하도록 폐로를 형성하는 순환연결관을 포함하는 것이다. According to a second aspect of the invention, in the first aspect, a drain pipe connected to the defrost water from the evaporator to the defrost water receiving member, and the refrigerant discharged from the compressor is guided to the condenser via the heat storage generating means. Refrigerant connection pipe and the circulation connection pipe for forming a closed so as to return the internal solution of the heat storage generating means back to the heat storage generating means via the evaporator during defrosting.
본 발명의 제3의 특징은 제2의 특징에 있어서, 상기 순환연결관은 상기 증발기의 외면에 접촉 면적이 확대되도록 일정 간격의 나선형으로 감기는 것이다. According to a second aspect of the present invention, in the second aspect, the circulation connecting tube is spirally wound at regular intervals so as to enlarge a contact area on the outer surface of the evaporator.
본 발명의 제4의 특징은 제2의 특징에 있어서, 상기 냉매연결관 및 순환연결관은 각각 축열발생수단과 증발기에 접촉되는 부분이 열전도율이 높은 금속재로 이루어지고, 나머지 부분은 방열처리된 것이다. According to a second aspect of the present invention, in the second aspect, each of the refrigerant connecting tube and the circulating connecting tube is formed of a metal material having high thermal conductivity, and the remaining portion is heat-dissipated in a portion in contact with the heat storage generating means and the evaporator. .
본 발명의 제5의 특징은 제2의 특징에 있어서, 상기 축열발생수단은 제상 시 축열발생수단 내의 용액을 상기 순환연결관에 의해 형성된 폐로를 따라 이동하는 용액순환의 구동원인 순환펌프를 포함하는 것이다. A fifth aspect of the present invention is the second aspect, wherein the heat storage generating means includes a circulation pump which is a driving source of the solution circulation for moving the solution in the heat storage generating means along the closed path formed by the circulation connecting pipe during defrosting. will be.
본 발명의 제6의 특징은 제1의 특징에 있어서, 상기 축열발생수단은 펠티에 소자를 포함하는 것이다. A sixth aspect of the invention is the first aspect, wherein the heat storage generating means includes a Peltier element.
본 발명의 제7의 특징은, 냉장고 운전 중 일반운전모드인 경우 축열발생수단 내의 용액을 냉각하여 압축기의 토출 냉매를 냉각시키는 용액냉각단계, 냉장고 운전 중 제상모드인 경우 압축기 구동 정지와 동시에 축열발생수단 내의 용액을 가열하는 용액가열단계 및 상기 가열된 용액을 순환펌프에 전원을 인가하여 순환연결관을 통해 증발기로 순환하도록 하는 용액순환단계를 포함하는 것이다. A seventh aspect of the present invention is the solution cooling step of cooling the discharged refrigerant of the compressor by cooling the solution in the heat storage generating means in the normal operation mode during the refrigerator operation, and in the defrost mode during the refrigerator operation, the heat storage is generated at the same time as the compressor is stopped. It includes a solution heating step of heating the solution in the means and the solution circulation step to circulate the heated solution to the evaporator through the circulation connection by applying power to the circulation pump.
본 발명의 제8의 특징은 제7의 특징에 있어서, 상기 용액순환단계는 상기 용액가열단계의 수행 중에 순환펌프에 인가되는 전압을 차단하는 조건이 만족되는 경우 일반운전모드로 전환하는 단계를 포함하는 것이다. An eighth aspect of the present invention is the seventh aspect, wherein the solution circulating step includes switching to the normal operation mode when a condition for blocking the voltage applied to the circulating pump is satisfied during the solution heating step. It is.
본 발명의 제9의 특징은 제8의 특징에 있어서, 상기 용액순환단계는 상기 증 발기의 온도가 설정치 이상이고, 제상 운전 시간이 설정시간 이상인 경우 순환펌프에 인가되는 전압을 차단하고 용액냉각단계로 전환하는 것이다. In a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the solution circulating step blocks the voltage applied to the circulating pump and cools the solution when the temperature of the evaporator is greater than or equal to the set value and the defrosting operation time is greater than or equal to the set time. To switch to.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상장치 및 그 방법에 의하면, 기계실의 기본 구조를 변경하지 않고 제상 시에 펠티에 소자를 통한 가열 용액을 순환시켜 증발기 성에를 빠른 시간 내에 제거 할 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the heat dissipation and defrosting apparatus and method of the refrigerator machine room according to the present invention, it is possible to remove the evaporator frost quickly by circulating the heating solution through the Peltier element during defrosting without changing the basic structure of the machine room. The effect can be obtained.
또, 본 발명에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상장치 및 그 방법에 의하면, 제상 시 배출되는 제상수를 빠르게 증발시킴과 더불어 압축기의 냉매를 효율적으로 냉각한다는 효과도 얻어진다. In addition, according to the heat dissipation and defrosting apparatus and method of the refrigerator machine room according to the present invention, it is also possible to rapidly evaporate the defrost water discharged during the defrosting and to efficiently cool the refrigerant of the compressor.
본 발명에 대해 간략하게 설명하자면, 본 발명은 압축기, 응축기, 증발기, 축열발생수단으로 구성된다. Briefly, the present invention is composed of a compressor, a condenser, an evaporator, and a heat storage generating means.
특히, 상기 축열발생수단은 냉장고의 제상 효율을 극대화하기 위하여 펠티어 소자를 통해 축열발생수단 내의 용액을 가열하여 증발기로 순환시켜 성에를 제거하는 방법을 이용한다. In particular, the heat storage generating means uses a method of heating the solution in the heat storage generating means through the Peltier element to circulate the evaporator to remove the frost in order to maximize the defrosting efficiency of the refrigerator.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명을 설명하 는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that the present invention may be easily understood by those skilled in the art. In addition, in describing the present invention, the same parts are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상장치의 구성을 간략하게 보인 단면도이다. 1 is a cross-sectional view briefly showing the configuration of a heat dissipation and defrosting apparatus of a refrigerator machine room according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 도시한 바와 같이, 냉장고 본체(100)의 상부에는 냉기를 생성하는 증발기(110)가 설치되고, 본체(100)의 하부에는 기계실(200)이 마련되어 있다. 상기 기계실(200)에는 냉장고의 운전을 위한 압축기(210), 응축기(220), 방열팬(230) 등의 각종 부품이 설치된다. As illustrated in FIG. 1, an
또한 상기 기계실(200)에는 상기 응축기(220)와 방열팬(230)의 하부에 위치하여 상기 증발기(110)로부터 제상 시 배출되는 제상수를 수용하는 제상수 수용부재(300)가 설치되고, 제상수 수용부재(300)의 하부에는 일반 운전 시 내부 용액을 냉각시켜 상기 압축기(210)의 토출 냉매를 냉각시키고, 제상 시에는 상기 내부 용액을 가열하여 증발기(110)의 성에를 제거하는 동작을 수행하는 축열발생수단(400)이 설치된다. In addition, the
그리고 상기 증발기(110)로부터 제상수가 상기 제상수 수용부재(300)로 낙수되도록 상기 기계실(200)과 상기 증발기(110) 하부를 연통하도록 배수관(310)이 형성되어 있고, 상기 압축기(210)에서 토출되는 냉매를 상기 축열발생수단(400)을 경유하여 상기 응축기(220)로 안내하는 냉매연결관(500) 및 제상 시 상기 축열발생수단(400)의 내부 용액을 상기 증발기(110)를 경유하여 다시 축열발생수단(400)으로 귀환하도록 폐로를 형성하는 순환연결관(600)이 형성되어 있다. In addition, a
이때, 상기 순환연결관(600)은 상기 증발기(110)의 외면에 접촉 면적이 확대되도록 일정 간격의 나선형으로 감기어 있으며, 상기 냉매연결관(500) 및 순환연결관(600)은 각각 상기 축열발생수단(400)과 증발기(110)에 접촉되는 부분이 열전도율이 높은 금속재로 이루어지고, 나머지 부분은 방열 처리되어 있다. At this time, the
또한, 상기 축열발생수단(400)은 제상 시 축열발생수단(400) 내의 용액을 상기 순환연결관(600)에 의해 형성된 폐로를 따라 이동하는 용액순환의 구동원인 순환펌프(410) 및 전류방향의 전환에 의해 발열과 냉각이 가능한 펠티에 소자(420)로 구성하며, 상기 펠티에 소자(420)는 상기 제상수 수용부재(300) 내에 위치하도록 한다. In addition, the heat storage generating means 400 is the
이와 같이 구성한 본 발명의 동작 과정을 첨부한 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to Figure 2 attached to the operation of the present invention configured as described above is as follows.
상기 증발기(110)에 성에가 착상되는 과정은 일반적인 과정이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. Since the process of implanting frost on the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상 과정을 보인 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a heat dissipation and defrosting process of a refrigerator machine room according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이 먼저 냉장고의 운전모드가 일반운전모드인 경우에는 압축기(210)에서 토출된 냉매가 냉매연결관(500)을 통해 축열발생수단(400) 내로 경유하여 응축기(220)로 들어가는 시점에 상기 축열발생수단(400)의 펠티에 소자(420)는 열을 흡수하는 냉각동작을 시작하고(Step 100, 200, 300), 이에 따라 축 열발생수단(400) 내의 용액이 냉각되어 상기 압축기(210)의 토출 냉매는 냉각된 상태에서 상기 응축기(220)로 들어가게 된다. As shown in FIG. 2, when the operation mode of the refrigerator is a general operation mode, first, the refrigerant discharged from the
이때, 상기 펠티에 소자(420)의 흡열면과 반대면은 발열을 시작하여 제상수 수용부재(300)에 수용되어 있는 제상수를 증발하기 시작한다. At this time, the surface opposite to the heat absorbing surface of the
상기 냉장고의 일반운전모드를 수행 중 제상모드로 전환되는 경우(Step 400), 상기 압축기(210)의 구동 정지와 동시에 상기 축열발생수단(400)의 펠티에 소자(420)는 발열을 시작하여 상기 용액을 가열하기 시작하며(Step 500), 이때 상기 펠티에 소자(420)의 발열면과 반대면은 흡열을 시작하여 상기 금속재로 이루어진 제상수 수용부재(300)를 냉각하여 압축기(210) 및 응축기(220) 등에 의해 발생한 기계실(200)의 열기를 제거하기 시작한다. When switching to the defrost mode while performing the normal operation mode of the refrigerator (Step 400), the
이후, 상기 가열된 용액은 순환펌프(410)의 구동에 의해 순환연결관(600)으로 유입된다. 상기 순환연결관(600)으로 유입된 가열 용액은 상기 증발기(110)의 외면을 따라 이동하여 다시 상기 축열발생수단(400)으로 귀환한다(Step 600). Thereafter, the heated solution is introduced into the
이때 상기 순환연결관(600)과 증발기(110)의 외면이 서로 접촉하고 있어 상기 순환연결관(600) 내의 고온의 용액의 열이 열전도에 의해서 증발기(110)의 외면으로 전달된다. At this time, the outer surfaces of the
이와 같이 전달된 고온의 열에 의해 증발기(110)에 착상되어 있던 성에가 녹아서 물이 되어 배수관(310)을 통해서 상기 제상수 수용부재(300)로 배수된다. The frost that has been implanted in the
또한, 상기 순환연결관(600) 내부를 따라서만 유동되는 제상을 위한 가열 용액의 열기는 증발기와 접촉하는 면만 금속부재로 되어 있고 나머지 부분은 방열처 리되어 있어 냉장고의 저장공간 등으로 전달될 염려가 전혀 없으며, 증발기(110)의 하부에서 상부로 통과하는 냉기 순환에도 지장을 주지 않기 때문에 증발기(110)의 효율에는 문제가 없다. In addition, the heat of the heating solution for defrost flowing only along the
이후, 상기 단계(Step 600)의 수행 중에 상기 증발기(110)의 온도가 설정치 이상이고, 제상 운전 시간이 설정시간 이상인 조건이 만족되는 경우 상기 순환펌프(410)에 인가되는 전압을 차단하여 구동을 정지시킨 후, 일반운전모드로 전환한다(Step 700, 800). Subsequently, when the temperature of the
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상장치의 구성을 간략하게 보인 단면도. 1 is a cross-sectional view briefly showing the configuration of the heat dissipation and defrosting apparatus of the refrigerator machine room according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 기계실의 방열 및 제상 과정을 보인 흐름도. Figure 2 is a flow chart showing a heat dissipation and defrost process of the refrigerator machine room according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
100 : 본체 110 : 증발기 100: body 110: evaporator
200 : 기계실 210 : 압축기 200: machine room 210: compressor
220 : 응축기 300 : 제상수 수용부재 220: condenser 300: defrost water receiving member
310 : 베수관 400 : 축열발생수단 310: water pipe 400: heat storage means
410 : 순환펌프 420 : 펠티에 소자 410: circulating pump 420: Peltier element
500 : 냉매연결관 600 : 순환연결관 500: refrigerant connector 600: circulation connector
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